علت برفک زدن و یخ زدن کمپرسور چیلر

در این مقاله علت‌های یخ‌زدن کمپرسور چیلر و سردخانه را بررسی می‌کنیم. برفک‌زدن کمپرسور چیلرها و سردخانه می‌تواند علل مختلفی داشته باشد که در ادامه، در راستای عیب‌یابی چیلر تراکمی، هر کدام را بررسی می‌کنیم.

سیستم برودتی چگونه کار می‌کند؟

چیلر تراکمی از چهار جزء اصلی تشکیل شده است: کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور. برای مطالعه کامل این سیستم می‌توانید مقاله چیلر تراکمی را بخوانید؛ در ادامه فقط مرور کوتاهی می‌کنیم.

در سیستم‌های برودتی تراکمی — مثل سردخانه‌ها، چیلرهای تراکمی و یخچال‌ها — کمپرسور وظیفه تراکم و به‌جریان‌انداختن مبرد را دارد. اساس ایجاد برودت یک اصل ساده است: وقتی فشار یک مایع افت می‌کند، دمای آن هم کاهش می‌یابد.

در سیکل تبرید، ابتدا کمپرسور مبرد را مکش می‌کند و طی عملیات تراکم، فشار و دمای آن را بالا می‌برد. مبرد داغ و پرفشار وارد کندانسور می‌شود و در آنجا با هوا یا آب برج خنک‌کننده تبادل حرارت می‌کند؛ دمایی که در آن تقطیر رخ می‌دهد را «دمای تقطیر» می‌نامند.

مبرد مایع پرفشار سپس از شیر انبساط عبور می‌کند و فشارش افت می‌کند. با عبور این سیال کم‌فشار از اواپراتور، سیالی که از لوله‌های آن می‌گذرد (مثلاً آب چیلد واتر) خنک می‌شود. مبرد پس از تبخیر کامل، دوباره وارد کمپرسور می‌شود؛ خروجی کمپرسور همیشه باید در فاز فوق‌گرم باشد. اساس ایجاد برودت، فرایند تبخیر کامل مبرد در اواپراتور است.

یخ‌زدن یا برفک‌زدن کمپرسور چگونه رخ می‌دهد؟

در سیکل تبرید تراکمی، تبخیر باید در اواپراتور کامل انجام شود. اگر این تبخیر کامل انجام نگیرد و مایع مبرد (نه فقط بخار) وارد ورودی کمپرسور شود، به کمپرسور آسیب جدی می‌رسد و در حالت شدید، کمپرسور یخ می‌زند.

این پدیده — که به آن «برگشت مایع» می‌گویند — در سردخانه‌ها و چیلرها بسیار رایج است. اولین نشانه آن، ورود حجم زیادی مایع از مسیر ساکشن کمپرسور به محفظه کارتر است.

کف کردن روغن کمپرسور

وقتی مبرد مایع به کمپرسور برمی‌گردد، با روغن مخلوط می‌شود؛ غلظت و خاصیت روغن‌کاری روغن به‌شدت افت می‌کند و سطح روغن‌کاری قطعات کاهش می‌یابد. مهم‌ترین علت‌های این پدیده عبارت‌اند از:

• عدم جریان کافی آب در اواپراتور چیلرهای آبی
• عدم گردش هوا یا سوختن فن اواپراتور سردخانه
• سوختن هیتر کارتر
• شارژ بیش از اندازه مبرد
• عدم تنظیم یا خرابی اکسپنشن ولو
• سرد شدن و افت فشار در کندانسور

در صورت مشاهده کف‌کردن روغن و یخ‌زدن کمپرسور، باید هر یک از این نواقص بررسی و رفع شود.

عدم گردش صحیح آب در چیلرهای تراکمی

چیلر با گرفتن گرما از آب در گردش فن‌کویل‌ها و هواسازها، برودت تولید می‌کند؛ این کار با تبخیر مبرد در اواپراتور انجام می‌شود. اگر آب در گردش نباشد، مبرد فرصت گرفتن گرمای کافی را پیدا نمی‌کند، به‌صورت مایع باقی می‌ماند و باعث برگشت مایع و یخ‌زدگی کمپرسور می‌شود. به همین دلیل، صحت جریان آب حتماً باید با فلوسوییچ یا سوییچ اختلاف فشار کنترل شود.

عدم گردش هوا یا سوختن فن اواپراتور سردخانه

در سردخانه‌ها، اختلال در گردش هوا هم دقیقاً همین اثر را دارد — مانع تبخیر کامل مبرد می‌شود و کمپرسور را یخ می‌زند. رایج‌ترین دلایل آن عبارت‌اند از: کثیفی کویل حرارتی سردخانه، تخلیه نادرست آب دیفراست، عملکرد نادرست هیتر برقی و سوختن فن اواپراتور. در صورت یخ‌زدن کمپرسور سردخانه، همه این موارد باید بررسی و در صورت وجود نقص، رفع شود.

سوختن هیتر کارتر کمپرسور

یکی از ویژگی‌های روغن کمپرسور، امتزاج‌پذیری با مبرد است؛ همین قابلیت، بازگشت روغن به کمپرسور را ساده‌تر می‌کند. اما وقتی روغن با مبرد مخلوط می‌شود، گرانروی آن کم می‌شود و سطح روغن‌کاری قطعات دوار کمپرسور — مثل میل‌لنگ و بوش یاتاقان‌ها — کاهش می‌یابد.

این حالت معمولاً زمانی رخ می‌دهد که کمپرسور خاموش است و هیتر کارتر سوخته باشد؛ در این شرایط مبرد به سمت کمپرسور حرکت می‌کند، در کارتر با روغن ترکیب می‌شود و در لحظه استارت به کمپرسور آسیب می‌زند.

استفاده از روش پمپ دان (Pump Down) برای خاموش و روشن کردن کمپرسور، بسیار مفید است. در این روش، وقتی ترموستات فرمان بستن مدار مایع را به شیر برقی می‌دهد، کمپرسور بلافاصله خاموش نمی‌شود؛ بلکه با ادامه مکش از اواپراتور و جمع‌شدن مبرد در کندانسور، فشار اواپراتور کاهش می‌یابد تا به حد تنظیمی روی کات‌اوت فشار پایین (L.P.C) برسد. با این روش، کارتر و میل‌لنگ کاملاً از مبرد خالی می‌ماند.

شارژ بیش از اندازه مبرد

این علت بیشتر در سیستم‌هایی دیده می‌شود که به‌جای شیر انبساط از لوله مویین استفاده می‌کنند — مخصوصاً کولرهای گازی و یخچال‌ها. راه‌حل، سنجش دقیق وزن مبرد و اصلاح میزان شارژ گاز است.

خرابی یا عدم تنظیم شیر انبساط

اگر کمپرسور برگشت مایع دارد، پس از بررسی جریان آب اواپراتور، باید محل بالب اکسپنشن ولو را هم چک کرد. جدا شدن بالب از نشیمن‌گاه یا از‌بین‌رفتن عایق دور آن، می‌تواند باعث یخ‌زدگی کمپرسور شود؛ برای تعمیر چیلر در این حالت، بازبینی دقیق شیر انبساط ضروری است.

سرد شدن کندانسور و آب برج خنک‌کننده

خنک‌شدن بیش از حد کندانسور باعث ساب‌کولینگ و افت فشار کندانسور می‌شود؛ این افت فشار، فشار پشت شیر انبساط را هم کاهش می‌دهد و در عملکرد آن اختلال ایجاد می‌کند.

در روزهایی که دمای هوا و بار حرارتی سیستم پایین می‌آید، همین وضعیت می‌تواند باعث خروج مبرد مایع از اواپراتور و یخ‌زدگی کمپرسور شود. با تنظیم ترموستات فن برج خنک‌کننده و کنترل فن‌های کندانسور هوایی با کلیدهای کنترل‌کننده، می‌توان از این مشکل جلوگیری کرد.

غیر قابل تراکم بودن کمپرسور برودتی

جدول خلاصه علل و راه‌حل یخ‌زدن کمپرسور

صدمات ناشی از برگشت مبرد مایع و یخ‌زدن کمپرسور

کمپرسورهای تبرید برای تراکم گاز طراحی شده‌اند، نه مایع. اگر مبرد مایع وارد سیلندر کمپرسور شود، به دلیل غیرقابل‌تراکم‌بودن مایع، فشار هیدرولیک شدیدی به سیلندر وارد می‌شود که سوپاپ‌ها و سایر اجزای کمپرسور را آسیب می‌زند.

ورود مبرد مایع به کارتر — به‌خصوص هنگام استارت — با کف‌کردن شیشه رویت کمپرسور قابل مشاهده است. در برخی موارد، این وضعیت تا حدی ادامه می‌یابد که کنترل‌کننده فشار روغن (Oil Pressure Control) کل سیستم را خاموش می‌کند.

مقاومت کمپرسورهای اسکرو و اسکرال در برابر برگشت مبرد مایع، بیشتر از کمپرسورهای پیستونی است؛ اما در هر صورت، برگشت مایع به هر نوع کمپرسوری آسیب جدی می‌زند.

صدمه دیدن کمپرسور ناشی از برگشت مایع

به‌طور خلاصه، یخ‌زدن کمپرسور تقریباً همیشه نشانه برگشت مبرد مایع است، نه یک عیب مستقل. برای رفع قطعی مشکل، باید بین شش علت بالا (جریان آب/هوا، هیتر کارتر، شارژ مبرد، شیر انبساط و کندانسور) بررسی سیستماتیک انجام شود، نه فقط تعویض کمپرسور آسیب‌دیده.

سوالات متداول

اولین نشانه یخ‌زدن کمپرسور چیست؟

کف‌کردن روغن در سایت گلاس کمپرسور، اولین و مهم‌ترین نشانه ورود مبرد مایع به کارتر و پیش‌درآمد یخ‌زدگی کمپرسور است.

آیا تعویض کمپرسور کافی است؟

نه. اگر علت اصلی برگشت مایع (مثل شیر انبساط خراب یا شارژ بیش‌ازحد) رفع نشود، کمپرسور جدید هم به همان مشکل دچار می‌شود.

چرا روش پمپ دان از یخ‌زدن کمپرسور جلوگیری می‌کند؟

چون پیش از خاموش‌شدن کامل کمپرسور، مبرد باقی‌مانده در اواپراتور و کارتر را به کندانسور منتقل می‌کند؛ در نتیجه هنگام استارت مجدد، مبرد مایعی برای برگشت به کمپرسور وجود ندارد.

تحریریه تیم خدمات فنی مهندسی به فیکس

برداشت از مطالب سایت تنها با ذکر منبع و لینک سایت مجاز می‌باشد